Programação

quinta-feira, 25 de março de 2021

ENDEREÇOS IP - Sub-Redes





Um endereço IPv4 divide-se em 2 partes: 

parte que identifica a Rede (Network) e a parte que identifica a Máquina(HOST)





Redes públicas e privadas

Existem 2 tipos de redes: pública e privada


Rede pública (Internet) conta com a maior parte dos IPs

Redes privadas têm disponíveis uma pequena gama de IPs 

Os IPs identificam univocamente uma máquina na rede (PC, router, impressora, etc)
Mas apenas os Ip's públicos têm que ser únicos

Os endereços públicos são geridos por uma entidade reguladora, a Internet Assigned Number Authority (IANA).

Um servidor tem, normalmente, um IP fixo para tornar a sua descoberta mais rápida
Os computadores clientes podem ter um IP dinâmico, que apenas é único por sessão.



Classes de Endereços Públicos



 











GAMA de IP's que não devem ser utilizados







 Bits significativos de cada Classe





ENDEREÇOS IP de CLASSES  PRIVADAS

Classes

Gama Endereços privados

Máscara de rede

Nº de redes

Nº Endereços 

A

10.0.0.0   - 10. 255.255.255

255.0.0.0

  1

   224=16777216

B

172.16.0.0   - 172. 31.255.255

255.255.0.0

 16

  216 = 65536

C

192.168.0.0   - 192. 168.255.255

255.255.255.0

 256

  28 = 256





Endereço IPv4 - dividido em 2 partes
                                                         parte de identifica a Rede e parte que identifica o Host


Analogia  
mesma rua mas diferente número habitação





MÁSCARA de SUB-REDE
 máscara define a parte da rede e a parte do host

  • Máscara de Rede é usada para definir parte do endereço IPv4 que identifica a rede e a parte que identifica o host.
 


MÁSCARAS DE SUB-REDE PADRÃO DAS 3 CLASSES





CONVERSÃO EM BINÁRIO



COMPRIMENTO DE PREFIXO

O comprimento do prefixo é o número de bits definido como 1 na máscara de sub-rede, ou seja, o número de bits que é usado para a parte da rede.


Os 32 bits das máscaras de rede são divididos em duas partes: 

um primeiro bloco de 1's, indicando a parte do endereço IP que pertence à rede, seguido por um bloco de 0's, indicando a parte que pertence ao host.


CIDR (Classless Inter-Domain Routing)  ou Comprimento do Prefixo



Endereços de Rede, Host e de Broadcast

Dentro de cada rede há três tipos de endereços IP:

  • Endereço de rede;
  • Endereços de host;
  • Endereço de transmissão (broadcast)


  • Endereço de rede - é sempre o primeiro endereço da rede/sub-rede
                    Um endereço de rede é um endereço que representa uma rede específica. 

  • Endereço Broadcast – O endereço broadcast de uma rede é definido como um endereço especial uma vez que permite que uma determinada informação seja enviada para todas as máquinas de uma rede.
         Este é sempre último endereço possível de uma rede/sub-rede.


  • Endereço de Host 
Endereços de host são endereços que podem ser atribuídos a um dispositivo, como um host de computador, portátil, smartphone, câmara web, impressora, router, etc.


Dentro de uma rede, dois endereços são especiais nunca devem ser atribuídos a um host: endereço de rede e o endereço de broadcast;


Assim, uma rede privada de classe C, com um total de 256 endereços IP's disponíveis,  terá a  capacidade no máximo 254 hosts, uma vez que não pode atribuir o 0 (endereço de rede) e o 255 (endereço de broadcast).


Exemplo:


Endereço de Rede, de Host e de broadcast



A máscara de sub-rede efetua tal separação do IP por meio da aplicação de uma operação lógica AND bit-a-bit entre um IPv4 e a máscara utilizada. Veja o exemplo a seguir:

Aplicando a operação lógica AND bit a bit:

obtemos o endereço de rede: 10.32.0.0


MÁSCARA de Sub-REDE / Comprimento Prefixo 

 
Ao representar um endereço IPv4 usando um comprimento de prefixo, o endereço IPv4 é gravado seguido do comprimento do prefixo sem espaços. 
Por exemplo, 192.168.10.10 255.255.255.0 seria gravado como 192.168.10.10/24

O uso de vários tipos de comprimentos do prefixo será discutido a seguir na divisão de redes em sub-redes.





DIVISÃO em SUB-REDES


A divisão em sub-redes é uma forma de dividir uma única rede física grande em sub-redes menores para permitir 
  • diminuir o tráfego total da rede
  • simplificar a administração 
  • aumentar o seu desempenho.
 Neste caso, deixamos de usar as máscaras padrão de classes e passamos a usar um esquema denominado CIDR (Classless Inter-Domain Routing), no qual a máscara a ser utilizada deve ser calculada de acordo com o endereço de rede original (a ser dividido) e o número de sub-redes pretendidas é de acordo com o nº hosts pretendidos para cada uma das sub-redes.

MÉTODOS DE IDENTIFICAR A REDE

2 modos diferentes de identificar a parte de rede de um endereço IP

  •  máscara de sub-rede   ou
  • pelo comprimento do prefixo (CIDR)

  •    As sub-redes são criadas pedindo emprestado bits de host para os bits de rede. 
  •  Quanto mais bits de host forem emprestados, mais sub-redes poderão ser definidas.

EXEMPLO

   Cálculo de sub-redes e Nº endereços

FÓRMULAS 

Nº Sub-redes = 2n        (1’s)


Os Nº sub-redes são definidos como bits 1 na máscara de sub-rede

 


Nº Hosts = 2n – 2    (0’s)

Os hosts são definidos como bits 0 na máscara de sub-rede




Analisando a divisão em sub-redes com o comprimento do prefixo /25
Ao pedir emprestado 1 bit dos hosts, posso criar  21   sub-redes, ficando 7 bits para endereços IP's.
                                 máscara de sub-rede /comprimento de prefixo

Nº Sub-redes = 21 =       (1’s)

Nº Endereços : 27   =  128   (0’s)

Nº Endereços Hosts = 27 – 2      =  126 


Neste comprimento de prefixo, podemos definir 2 sub-redes e em cada uma das sub-redes ter até 126 Hosts

EXEMPLO da divisão de uma rede em 2 sub-redes
Sub-rede LAN 1:  até 126  hosts                            Sub-rede LAN2 :  até 126 hosts. 
Endereços da LAN1   192.168. 1. 0 / 25   - 192.168.1. 127 / 25 
      Endereço de Rede LAN1:           192.168. 1. 0      / 25 
      Endereço de Broadcast LAN1 : 192.168.1. 127    / 25           

      Endereços dos HOST'S:   192.168. 1. 1 / 25   até   192.168.1. 126   / 25 

 
Endereços da LAN2 :   192.168. 1. 128 / 25   - 192.168.1. 255 / 25 
      Endereço de Rede LAN2:       192.168. 1. 128   /25
      Endereço Broadcast LAN2 :  192.168.1. 255    / 25       

      Endereços dos HOST'S:   192.168. 1. 129 / 25   até    192.168.1. 254 / 25 

Divisão de uma rede /24 em Sub-redes



Divisão de uma Rede em Sub-Redes de Comprimento de prefixo /27



Nº Sub-redes = 23 =  8     (1’s)

Nº Endereços : 25   =  32   (0’s)

Nº Endereços Hosts = 25 – 2      30 








Criar sub-redes com um prefixo /16



Cálculo de Sub-redes   https://www.subnet-calculator.com/   https://community.spiceworks.com/tools/subnet-calc/ 

Endereço de Classe B com máscara de sub-rede 255.255.255.0/24

8 bits emprestados para sub-redes e ficaram 8 para nº host's

Nºde sub-redes:  2 8  = 256
Nº host por cada sub-rede: 8 - 2  = 254



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